医院洁净手术部空调设计.pdf

工程实例 龙岩市第一医院洁净 手术部空调设计 中国建筑技术集团有限公司 姜 海 张益昭 张彦国 摘要 结合最新的洁净手术部建设标准和建筑技术规范 介绍了该手术部的平面布置和 净化空调系统的设计及验收使用情况 洁净手术部采用八个独立的净化空调系统 采用固定 一 二次回风比的二次回风系统 洁净手术室送风装置采用阻漏式洁净送风天花 关键词 洁净手术部 净化空调 平面布置 二次回风系统 Air c onditioning design for cle a n op erating dep artment of Longya n First Hospital By J i ang Ha i Zhang Yi zhao and Zhang Yanguo Abstract With the new standard and architectural technical code for hospital clean operating department presents the design of the layout and the clean air conditioning system also presents the acceptance and operation of the project The clean operating department applies eight unattached clean air conditioning systems and applies the secondary return air systems with the constant return air rate The clean operating rooms use the anti leaking clean air supply devices Keywords clean operating department clean air conditioning layout secondary return air system China Building Technique Group Co Ltd Beijing China 1 工程简介 龙岩市第一医院是福建省龙岩市惟一的一家 大型综合三级医院 医院根据自身发展的需要 在 其新建的综合病房大楼的5层建设一个洁净手术 部 整个手术部层建筑面积约为1 500 m2 要求严 格执行 医院洁净手术部建设标准 以下简称 标 准 和 医院洁净手术部建筑技术规范 1 以下简 称 规范 的有关规定 建设一个包括8间不同级 别的洁净手术室 相应手术室辅助间及一间可容纳 6张病床的洁净术后重症监护病房 简称ICU病 房 的综合洁净手术部 2 平面布置 手术部平面图见图1 2 1 手术部平面布置的特点 a 很多手术要求在高度无菌的环境中进行 因此在建筑平面允许的条件下 设计了两间特别洁 净手术室 级手术室 在其中一间配置一个辅助 间 来满足心脏外科手术有体外循环机的需要 b 根据 标准 和 规范 中关于负压手术室的 概念 同时考虑到非传染病医院负压手术室利用率 不高 特意在手术部中设置了一间正 负压可调手 术室 即平常可作为一般正压手术室使用 如遇特 殊需要 可通过调整排风量 将其转换成负压手术 室使用 为了满足大多数手术的需要 这间正 负 压可调手术室设计为 级手术室 c 手术室辅助房间的设置既要满足使用功能 完整的要求 还要满足医院的其他特殊使用要求 d 一次性物品存放间 精密仪器存放间 无菌 28 暖通空调HV治疗室在抢救时使用 不影 响其他病人休息 3 净化空调系统 3 1 系统划分 系统划分首先要满足 标准 规范 的规定 其 次还要考虑节能与运行管理方便 要求可以做到用 哪间手术室就开哪个系统 ICU病房也要可以单独 使用 这样 将整个洁净手术部和ICU病房共分 为8个独立的净化空调系统 级手术室1及体外循环辅助间为一个系统 级手术室2为一个系统 级手术室1 2及正 负压手术室各为一个系统 级手术室1 3共用 一个系统 手术部其他辅助间共用一个系统 ICU 病房及其辅助间为一个系统 3 2 系统组成 手术室系统均由新风系统 净化空调系统及手 术室内的排风系统组成 手术部辅助间及ICU病 房系统均由新风系统及净化空调系统组成 每个 系统均采用独立的新风系统 为提高系统洁净度 减少泄漏危险 各个新风机组均采用粗 中 亚高效 38 暖通空调HV夏季冷负荷34 6 kW 夏季再 热负荷14 6 kW 冬季热负荷13 8 kW 如采用一次回风方式 计算结果如下 系统送 风量9 500 m3 h 回风量8 450 m3 h 排风量700 m3 h 新风量1 050 m3 h 最小新风比11 1 夏季 冷负荷45 0 kW 夏季再热负荷24 9 kW 冬季热负 荷13 8 kW 由以上两组数据对比可以知道 采用固定一 二次回风比的二次回风系统 虽然不能完全避免二 次加热 但无论是夏季冷负荷 还是再热负荷 都比 一次回风系统减少了11 kW左右 从而节省了一次 性投资和运行费用 3 4 室内气流组织设计 3 4 1 气流组织形式 洁净手术室采用上送下回式气流组织形式 送 风口按照国标的规定在手术台上方集中布置 回风 口则在手术台两侧下部连续布置 集中送风装置 的大小满足国标的尺寸要求 回风风速小于等于 1 6 m s 回风口采用不易积尘的竖百叶形式 并采 用粗效过滤可调风口 其他洁净辅助房间采取上部均匀送风 双下侧 或单下侧 回风的气流组织形式 洁净走廊和清洁 走廊采用上送上回的气流组织形式 3 4 2 洁净手术室的送风装置 3 由于结构层高较低 梁下标高最低处只有2 90 m 而为了不影响手术室内无影灯的正常使用 手 术室内吊顶要求标高大于等于2 80 m 这就给手 术室内的送风管路设计带来了极大的困难 并且 传统的末端送风装置 包括过滤器和静压箱在内要 求500 600 mm的高度 为了解决这一问题 在这 一项目中采用了新型发明专利末端送风装置 阻漏式洁净送风天花 4 该装置 见图 3 由高效 图3 阻漏式洁净送风天花原理图 过滤器箱 送风静压箱 阻漏层送风口以及连接高 效过滤器箱和送风静压箱的风管组成 而常规的 以高效过滤器作为气流末端分布装置的局部百级 做法是把高效过滤器排列在一个静压箱内 原理如 图4所示 图4 常规洁净手术室送风装置原理图 下转第109页 48 工程实例 暖通空调HV 待整定出PID各参数后 进行PID控制 表4 PID参数整定表 KPTITD P0 5 Ku PI0 45 Ku0 85 Tu PID0 6 Ku0 5 Tu0 125 Tu 4 实践效果 以上所述的模糊PID自整定控制器已在天津 某广播大楼的集中式空调系统中实际应用 经过两 年的运行检验 效果良好 并于2001年经过了有关 部门的技术鉴定 广播大楼内有很多高档机器设 备 对空气温湿度较为敏感 对于超调量较大 响应 时间较长的常规PID控制策略而言 有时很难满足 工作需求 在未采用模糊PID自整定控制策略前 一些工作室设有柜式空调器作为备用 这一方面增 加了空调设备的投资 另一方面浪费了能源 同时 频繁地人工启停室内空调器显然有悖于集中式空 调系统加装自控设备的初衷 为此笔者采取把模 糊参数自整定过程与PID控制相结合的办法 研制 出智能模糊PID自整定控制器 经现场调试 取得 了满意的控制效果 图5给出了在近似室外环境 情况下某空调房间全天24 h在两种控制策略下的 室内温度变化曲线 图5 一天24 h在两种控制策略下的室内温度变化曲线 图5中深蓝色曲线表示温度波动较大 响应时 间较长的PID控制曲线 红线则为模糊自整定PID 控制下的温度变化曲线 显然 模糊自整定PID控 制具有响应时间短 超调量小 控制精度高 稳定性 好等优点 温度变化范围基本在 0 5 从图中 还可看出 两条曲线在7 20 10 00以及14 00 15 30这两段时间内出现了相对大的波动 这与上 班后各空调房间内仪器设备的开启运行有关 在其 他时间内温度波动均较为平缓 5 结论 5 1 模糊PID参数自整定技术与传统的PID调节 器相比 很好地解决了超调量的问题 而且响应时 间短 控制精度高 稳定性好 把它应用到空调系 统的过程控制中 可以改善空调过程的调节品质 提高控制质量 5 2 PID参数模糊自整定方法是一种智能参数调 整方法 它需要的数据量小 实现方便 控制效果 好 特别适用于基于单片机控制的系统中 5 3 工业的控制对象中有很多像温度 流量等具 有非线性 滞后特征的参数 单一的常规控制算法 很难获得较好的控制效果 模糊PID自整定控制是 个很好的算法选择 参考文献 1 周有平 罗中良 模糊PID自整定控制方法 西安航空技 术高等专科学校学报 2001 19 1 4345 2 WangQG ZouB LeeTH Auto2tuningof multivariablePIDcontrollers fromdecentralizedrelay feedback Automatica 1997 33 3 319330 3 Halevi Y Palmor Z J Efrait T Automatic tuning of decentr